任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂在“Web程序設(shè)計(jì)”課程中的實(shí)踐與探索

丁曉超

揚(yáng)州大學(xué) 江蘇揚(yáng)州 225127

線上線下混合學(xué)習(xí)環(huán)境使得傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式發(fā)生改變，翻轉(zhuǎn)課堂作為一種混合式教學(xué)方法，主要是通過教師提供課外指導(dǎo)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并將學(xué)習(xí)問題帶到課堂內(nèi)進(jìn)行師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，在老師的引導(dǎo)下完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式已開展了一些研究[1-3]。本文通過設(shè)立綜合運(yùn)用知識(shí)的項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)，有效組織教學(xué)材料，促進(jìn)學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，提高所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力。為更好支持自主學(xué)習(xí)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂要求有明確教學(xué)目標(biāo)的、高質(zhì)量的學(xué)習(xí)資料和自我測(cè)評(píng)材料。將這些材料圍繞知識(shí)點(diǎn)綜合運(yùn)用構(gòu)建實(shí)踐型項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。本文嘗試探索和實(shí)踐任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的翻轉(zhuǎn)課堂在“Web程序設(shè)計(jì)”課程中應(yīng)用。

1 “Web程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

“Web程序設(shè)計(jì)“課程要求學(xué)生掌握基于Internet或Intranet平臺(tái)的Web應(yīng)用程序開發(fā)的基本原理和方法；熟悉多種網(wǎng)站程序設(shè)計(jì)語言HTML、JavaScript、C#和ASP.NET等；掌握利用ADO.NET實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的存取。課程涉及的教學(xué)內(nèi)容多且相互關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，綜合運(yùn)用能力要求高。傳統(tǒng)教學(xué)方式依然是教師講授為主，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，學(xué)生在獨(dú)立實(shí)踐時(shí)運(yùn)用知識(shí)困難。該課程教學(xué)目前有以下一些基本問題：(1)教學(xué)過程仍然以教師講授，學(xué)生聽課為主，難以滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)要求；(2)課堂教學(xué)時(shí)間受限，通過知識(shí)點(diǎn)講授，難以留出時(shí)間提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；(3)線上教學(xué)支持少，不利于鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；(4)測(cè)試方法單一，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問題。

2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

2.1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程

翻轉(zhuǎn)課堂改變了傳統(tǒng)教學(xué)中知識(shí)構(gòu)建和元認(rèn)知角色，學(xué)生成為學(xué)習(xí)和知識(shí)傳遞的中心，而教師應(yīng)該集中精力推動(dòng)提高學(xué)生學(xué)習(xí)過程[4]。高質(zhì)量教學(xué)材料的構(gòu)建過程也在從傳統(tǒng)的關(guān)注教學(xué)內(nèi)容向關(guān)注學(xué)習(xí)體驗(yàn)轉(zhuǎn)變[5]。圍繞任務(wù)組織教學(xué)材料，將關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)綜合起來，能夠促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)如圖1所示，整個(gè)教學(xué)過程中，分成三個(gè)大的模塊。分別是貫穿課前、課中、課后的綜合性項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)模塊、課前線上學(xué)習(xí)模塊、課中線下學(xué)習(xí)模塊。

圖1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程

對(duì)于綜合性項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)模塊，按照學(xué)習(xí)進(jìn)度，布置學(xué)習(xí)任務(wù)和作業(yè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)都涉及幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用，圍繞這些知識(shí)點(diǎn)錄制了教學(xué)視頻。在課外觀看視頻學(xué)習(xí)后，完成相應(yīng)的任務(wù)。對(duì)于完成任務(wù)過程中產(chǎn)生的問題，可以線上提問或者課內(nèi)討論。課內(nèi)針對(duì)平時(shí)提問集中的問題進(jìn)行答疑。如前端開發(fā)的任務(wù)有ToDoList、購物車等，ToDoList幫你把要做的事情一項(xiàng)一項(xiàng)列出來；購物車則要求在匿名情況下，將購物車數(shù)據(jù)保存在瀏覽器本地，實(shí)現(xiàn)購物車功能。購物車同時(shí)又是后端開發(fā)任務(wù)，在后端學(xué)習(xí)時(shí)，要求在登錄成功后，能夠?qū)①徫镘囎詣?dòng)轉(zhuǎn)為后端存儲(chǔ)，從而每次登錄都能夠訪問購物車數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。

課前線上學(xué)習(xí)模塊重點(diǎn)關(guān)注知識(shí)點(diǎn)教學(xué)，知識(shí)點(diǎn)分成前端開發(fā)和后端開發(fā)兩個(gè)大類，每個(gè)大類分成若干個(gè)小類，如前端開發(fā)大類分為HTML、CSS和Javascript。而CSS小類下制作了CSS語法與組織、CSS選擇器、CSS布局三個(gè)視頻，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)。課前線上交流主要集中在知識(shí)點(diǎn)答疑、視頻學(xué)習(xí)討論、學(xué)習(xí)提醒和學(xué)習(xí)監(jiān)督測(cè)試，從而把握學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度。

課中線下學(xué)習(xí)主要圍繞綜合訓(xùn)練任務(wù)典型案例，在引導(dǎo)模式下講解知識(shí)的重難點(diǎn)，解決學(xué)生自主學(xué)習(xí)測(cè)試中反映出的一些典型問題。課堂技術(shù)交流、答疑可以為項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)完成中的問題進(jìn)行交流答疑。

在教學(xué)過程中，教學(xué)者遇到了解學(xué)生需求和學(xué)生學(xué)習(xí)情境等一系列挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式使得學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)后，綜合運(yùn)用知識(shí)能力弱。將綜合實(shí)踐教學(xué)要求組織成一系列綜合項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)，如購物車、商品搜索等，根據(jù)綜合項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)需求組織教學(xué)視頻，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。視頻內(nèi)容提供了交互和反饋渠道，促進(jìn)學(xué)生深入學(xué)習(xí),開始時(shí)提供了視頻提綱，并在視頻結(jié)尾處總結(jié)。課堂則重點(diǎn)解決綜合性項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)完成過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，支持師生互動(dòng)和生生互動(dòng)。通過學(xué)習(xí)交互，學(xué)生能把固定學(xué)習(xí)流轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)交互學(xué)習(xí)流，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。

2.2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)課堂自主學(xué)習(xí)環(huán)境

任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂，其本質(zhì)是翻轉(zhuǎn)課堂，對(duì)視頻學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)要求很高，學(xué)者圍繞視頻學(xué)習(xí)環(huán)境展開了大量的研究。視頻學(xué)習(xí)環(huán)境在翻轉(zhuǎn)課堂中得到廣泛應(yīng)用，用于獲取背景知識(shí)[6]，復(fù)習(xí)和總結(jié)課堂講解的知識(shí)，展示一個(gè)案例[7]和個(gè)人測(cè)試等。視頻學(xué)習(xí)環(huán)境有多種形式，如慕課(MOOC)和在線視頻會(huì)議。

Kerres and Witt提出的3C(content，communication and construction)模型[8]，用于描述基于視頻的學(xué)習(xí)者體驗(yàn)的維度，這個(gè)模型學(xué)習(xí)環(huán)境包含內(nèi)容、交互和構(gòu)建三個(gè)部分。其中內(nèi)容指學(xué)生可以獲取的學(xué)習(xí)材料，交互指學(xué)生之間以及學(xué)生和老師之間的互動(dòng)，構(gòu)建則是按照一定規(guī)律促進(jìn)學(xué)習(xí)活動(dòng)，如按難易程度組織學(xué)習(xí)任務(wù)等。

“Web程序設(shè)計(jì)”學(xué)習(xí)視頻按照教學(xué)對(duì)象分類組織，并與相關(guān)的綜合性項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)建立鏈接，通過鏈接可以找到對(duì)應(yīng)學(xué)習(xí)視頻與閱讀材料，可以針對(duì)視頻留言提問完成學(xué)習(xí)交互。通過按照知識(shí)點(diǎn)制作視頻教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，并在任務(wù)完成中學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)。視頻內(nèi)容需要考慮內(nèi)容長(zhǎng)度，一般6～8分鐘，提供字幕以幫助聽力障礙學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)過程中每天按照固定時(shí)間對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行交互答疑。如視頻按照前端、后端兩個(gè)大類組織，前端大類下的CSS小類下制作了CSS語法與組織、CSS選擇器、CSS定位三個(gè)視頻。后端大類下的C#小類下有C#的數(shù)據(jù)類型、常量變量與表達(dá)式、常用函數(shù)、條件分支語句、循環(huán)控制語句、類的定義、數(shù)組七個(gè)視頻。通過視頻學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生自主完成相應(yīng)的作業(yè)任務(wù)。

課中線下學(xué)習(xí)主要圍繞綜合訓(xùn)練任務(wù)典型案例，在引導(dǎo)模式下講解所涉及知識(shí)的重難點(diǎn)，解決學(xué)生自主學(xué)習(xí)測(cè)試中反映出的一些典型問題。設(shè)置了課堂技術(shù)交流、答疑環(huán)節(jié)，可以對(duì)綜合項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)完成中的問題進(jìn)行交流答疑。

2.3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)點(diǎn)

“Web程序設(shè)計(jì)“課程線上翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)對(duì)象按照課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)組織，并按照知識(shí)前端和后端大類區(qū)分。前端大類HTML、CSS和JavaScript三個(gè)小類，后端大類有ASP.NET的運(yùn)行環(huán)境與配置、C#語言、ASP.NET內(nèi)建對(duì)象、服務(wù)器控件、SQL操作基礎(chǔ)、利用ADO.NET實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的存取、ASP.NET分層等小類。知識(shí)點(diǎn)組合成具體的教學(xué)和作業(yè)任務(wù)。

(1)圍繞學(xué)習(xí)對(duì)象的教學(xué)方式不同，滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要。學(xué)習(xí)對(duì)象在教育科學(xué)中有多種定義，Nash(2005)定義它們?yōu)椤皣@學(xué)習(xí)而組織的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)評(píng)價(jià)”[9]。學(xué)習(xí)對(duì)象還被定義為創(chuàng)建、存儲(chǔ)并在教學(xué)中使用的原始資料。在任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)包含閱讀資料、視頻、測(cè)驗(yàn)、項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)等。圍繞項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)，從材料組織目標(biāo)到學(xué)生如何使用材料都發(fā)生了改變。“Web程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)多，在傳統(tǒng)教學(xué)方式下，有限的教學(xué)課堂時(shí)間很難既講完所有知識(shí)點(diǎn)，又鍛煉知識(shí)綜合運(yùn)用能力。通過將知識(shí)點(diǎn)組合成綜合項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)，可以有效鍛煉知識(shí)綜合運(yùn)用能力，滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要。

(2)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)關(guān)注點(diǎn)相比傳統(tǒng)課堂有所變化，提高學(xué)生解決問題能力。通過將幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成實(shí)踐性綜合項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)，教師成為學(xué)習(xí)討論中學(xué)習(xí)知識(shí)過程的促進(jìn)者。課堂更加關(guān)注課堂展示或分組討論等教學(xué)方式。這些活動(dòng)目的在于鼓勵(lì)學(xué)生之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交互，教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)任務(wù)完成中產(chǎn)生的問題。通過師生交互、生生交互，可以促進(jìn)學(xué)生解決完成具體任務(wù)時(shí)遇到的問題。

(3)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)與傳統(tǒng)課堂信息獲取也有所變化，有利于鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。課堂活動(dòng)是在學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，課中提出的開放性問題、測(cè)驗(yàn)等更加關(guān)注于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用，確保在線平臺(tái)上已經(jīng)學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容能夠被很好地掌握。課外學(xué)習(xí)的目標(biāo)是為課堂面對(duì)面交互提供更多的時(shí)間，并有效地完成各自學(xué)習(xí)任務(wù)和作業(yè)任務(wù)。課外學(xué)習(xí)意味著學(xué)生通過教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)網(wǎng)站等多種學(xué)習(xí)渠道獲取學(xué)習(xí)內(nèi)容自主學(xué)習(xí)，鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

(4)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂個(gè)性化的測(cè)試也有所變化，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)程中的問題。與傳統(tǒng)課堂相比，翻轉(zhuǎn)課堂測(cè)試的目標(biāo)是讓學(xué)生評(píng)價(jià)課外學(xué)習(xí)效果。通過在線測(cè)試、問題或者其他的評(píng)價(jià)工具，使得學(xué)生能按照自己的節(jié)奏學(xué)習(xí)的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)習(xí)進(jìn)程中的問題。

3任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂在“Web程序設(shè)計(jì)”課程中的實(shí)施

3.1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂案例

可以將任務(wù)驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)課堂分成三個(gè)步驟：(1)圍繞項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)分解，即將知識(shí)點(diǎn)分解為所涉及的先修知識(shí)點(diǎn)及新知識(shí)點(diǎn)；(2)教學(xué)視頻和教學(xué)材料制作；(3)布置并督促學(xué)生完成項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)。以商品列表開發(fā)任務(wù)為例，如圖2所示，商品列表任務(wù)先修知識(shí)點(diǎn)為HTML以及CSS語法、選擇器及盒模型(Box Model)、定位等。商品列表涉及的新知識(shí)點(diǎn)可以分解為單個(gè)商品顯示和浮動(dòng)定位知識(shí)點(diǎn)，完成單個(gè)商品顯示任務(wù)又涉及相對(duì)定位和絕對(duì)定位知識(shí)點(diǎn)。因此，在布置項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)的同時(shí)，要將布局知識(shí)點(diǎn)作為新知識(shí)點(diǎn)制作視頻講授，并在制作的新知識(shí)點(diǎn)視頻中說明其在商品列表制作任務(wù)中應(yīng)用的知識(shí)關(guān)聯(lián)。

圖2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂知識(shí)點(diǎn)分解

知識(shí)點(diǎn)分解后，就制作涉及知識(shí)點(diǎn)和綜合項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)的教學(xué)視頻，通過知識(shí)點(diǎn)分解，可以看出項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)涉及的知識(shí)點(diǎn)，以及沒有涉及的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)制作拓展知識(shí)點(diǎn)教學(xué)視頻。

3.2 實(shí)施效果

在同屆兩個(gè)軟件工程專業(yè)中，選擇其中一個(gè)班級(jí)作為實(shí)驗(yàn)班，將任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于“Web程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)，另一個(gè)班級(jí)作為對(duì)照班，采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式。兩個(gè)班級(jí)教學(xué)環(huán)境和教師相同，知識(shí)水平相當(dāng)，使用教材相同，課程大綱教學(xué)日歷進(jìn)度相同，實(shí)驗(yàn)課課時(shí)相同。學(xué)期中相同時(shí)間布置相同的訓(xùn)練項(xiàng)目，并對(duì)完成情況進(jìn)行打分，見下表。

訓(xùn)練項(xiàng)目完成情況對(duì)比表

從上表可以看出，對(duì)于實(shí)踐性強(qiáng)的項(xiàng)目訓(xùn)練，任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂在“Web程序設(shè)計(jì)”課程中實(shí)驗(yàn)班的優(yōu)秀率和良好率要高于傳統(tǒng)模式的班級(jí)。采用新的教學(xué)模式，學(xué)生可以通過線上線下交互，獲得更好的教學(xué)效果。同時(shí)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，更重視學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)，在實(shí)踐性訓(xùn)練項(xiàng)目中，表現(xiàn)優(yōu)于傳統(tǒng)的對(duì)照班，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到了提高。

4 結(jié)論

結(jié)合在線平臺(tái)和MOOC等資源的翻轉(zhuǎn)課堂是教學(xué)改革的重要方向。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，有助于提高學(xué)生的軟件工程能力和自主創(chuàng)新能力，可有效解決“Web程序設(shè)計(jì)”課程傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生對(duì)大型軟件開發(fā)實(shí)踐不足、課堂參與度和積極性不高的問題。

針對(duì)“Web程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)多、對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用要求高的特點(diǎn)，圍繞綜合性項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的組成部分進(jìn)行細(xì)化。如預(yù)先錄制的視頻講座可以進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生在這門課程中的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)興趣。通過檢查學(xué)生任務(wù)完成情況，可以及時(shí)掌握學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂環(huán)境中學(xué)習(xí)效果，增加學(xué)生課堂討論交互的參與積極性。課前學(xué)習(xí)過程中的實(shí)時(shí)反饋、學(xué)習(xí)效果自我測(cè)驗(yàn)增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。課中簡(jiǎn)短的快速測(cè)驗(yàn)、學(xué)習(xí)內(nèi)容回顧可以實(shí)時(shí)掌握課前學(xué)習(xí)情況。通過綜合性任務(wù)完成展示，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。通過對(duì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂在“Web程序設(shè)計(jì)”課程中的教學(xué)實(shí)踐，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效果，是一種有效的教學(xué)模式。